WoU-MMA: Core Collapse Supernova Gravitational Wave Signature Predictions Based on 3D Models with Increasing GR Realism

WoU-MMA:基于 3D 模型的核心塌陷超新星引力波特征预测,增强 GR 真实性

基本信息

  • 批准号:
    2110177
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 44.92万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-08-01 至 2024-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Explosions of massive stars known as core collapse supernovae are responsible directly or indirectly for the lion’s share of the elements in the periodic table. A detailed understanding of how they occur is needed to understand our cosmic origins. It is known that core collapse supernovae occur under severe conditions. Very high densities of stellar material and very high velocities of this material, relative to the speed of light, are the norm. Gravity in these environments is not well described by Newton’s theory. Einstein’s theory, the so-called general theory of relativity, is needed. In fact, all core collapse supernova model components (the description of gravity, the description of the stellar core as a fluid, and the description of the radiation present in the star in the form of neutrinos, which drives these explosions) must be general relativistic. During the time period of this project, the PI will complete the development of the general relativistic descriptions of these three components. But massive stars have magnetic fields, and they, too, aid in driving their death throes. Thus, magnetic fields must be included as well. This project will allow the PI and his collaborators to extend general relativistic core collapse supernova models to include magnetic fields and, thereby, complete them. Core collapse supernovae are general relativistic. It is known, too, that magnetic fields can no longer be ignored. Models must include general relativistic gravity, magnetohydrodynamics (MHD), and spectral neutrino kinetics in the form of moments or a Boltzmann model. Under the current award, the development of solvers for general relativistic gravity and hydrodynamics in the Conformally Flat Approximation (CFA) will be completed. In addition, magnetic fields will be included, and the CFA hydrodynamics solver will be extended to MHD. One-, two-, and perhaps critical phases of three-dimensional simulations will be performed, with and without magnetic fields. Three-dimensional simulations spanning stellar mass, rotation, and metallicity will be performed with the current production simulation capability, Chimera. This project will support the analysis of the associated gravitational wave emission. Predictions for both the temporal characteristics, such as the gravitational wave strain in both polarizations, and the spectral characteristics, such as the gravitational wave spectrum and heatmaps, of the gravitational wave emission will be made. The gravitational wave data will be made available to the gravitational wave astronomy community for its use.This project advances the objectives of "Windows on the Universe: the Era of Multi-Messenger Astrophysics", one of the 10 Big Ideas for Future NSF Investments.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
被称为核心坍缩超新星的大质量恒星的爆炸直接或间接地产生了元素周期表中大部分元素。要了解我们的宇宙起源,就需要详细了解它们是如何发生的。众所周知,核心坍缩超新星发生在恶劣的条件下。极高密度的恒星物质和相对于光速的极高速度是常态。牛顿的理论并不能很好地描述这些环境中的引力。我们需要爱因斯坦的理论,即所谓的广义相对论。事实上,所有核心坍缩超新星模型的组成部分(对引力的描述,对恒星核心流体的描述,以及对恒星中以中微子形式存在的辐射的描述,这些辐射驱动了这些爆炸)都必须符合广义相对论。在这个项目期间,PI将完成这三个组成部分的广义相对论描述的发展。但大质量恒星也有磁场,磁场也有助于推动它们的死亡阵痛。因此,磁场也必须包括在内。这个项目将允许PI和他的合作者将广义相对论的核心坍缩超新星模型扩展到包括磁场,从而完成它们。核心坍缩超新星是广义相对论。众所周知,磁场再也不能被忽视了。模型必须包括广义相对论重力,磁流体动力学(MHD),以及以矩或玻尔兹曼模型形式的谱中微子动力学。根据目前的奖励,将完成共形平坦近似(CFA)中广义相对论重力和流体动力学求解器的开发。此外,磁场将被包括在内,CFA流体动力学求解器将扩展到MHD。在有或没有磁场的情况下,将进行三维模拟的一阶段、二阶段,甚至可能是关键阶段。三维模拟跨越恒星质量,旋转和金属丰度将执行与目前的生产模拟能力,奇美拉。该项目将支持相关引力波发射的分析。将对引力波发射的时间特征(如引力波在两个极化中的应变)和光谱特征(如引力波谱和热图)进行预测。引力波数据将提供给引力波天文学团体供其使用。该项目推进了“宇宙之窗:多信使天体物理学时代”的目标,这是美国国家科学基金会未来投资的十大理念之一。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Toward Realistic Models of Core Collapse Supernovae: A Brief Review
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Anthony Mezzacappa其他文献

Anthony Mezzacappa的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Anthony Mezzacappa', 18)}}的其他基金

Core Collapse Supernova Gravitational Wave Signature Predictions based on 3D Ab Initio Models with Increasing GR Realism
基于 3D Ab Initio 模型的核心塌陷超新星引力波特征预测,增强 GR 真实性
  • 批准号:
    1806692
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Core Collapse Supernova Gravitational Wave Signature Predictions Based on 3D Ab Initio Models with Increasing GR Realism
基于增强 GR 真实性的 3D Ab Initio 模型的核心塌陷超新星引力波特征预测
  • 批准号:
    1505933
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Simulating Core-collapse Supernovae: from the Central Engine to the Stellar Surface
模拟核心塌缩超新星:从中央引擎到恒星表面
  • 批准号:
    1516197
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Toward the Core Collapse Supernova Mechanism: The Next Generation in Neutrino Transport and Convection
走向核心塌缩超新星机制:下一代中微子传输和对流
  • 批准号:
    9877130
  • 财政年份:
    1999
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

MMA诱导的神经重编程在胰腺癌肝转移中调控cAMP/PKA轴促进增殖侵袭的机制研究
  • 批准号:
    JCZRQN202500628
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
SETD8表观调控甲基丙二酸MMA代谢促进胰腺癌吉西他滨化疗耐药的作用和机制研究
  • 批准号:
    82303102
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
醛固酮瘤丙酸代谢异常通过MMA-肥大细胞-5-羟色胺-PCCA环路促进醛固酮合成的机制研究
  • 批准号:
    82300887
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
AMPK调控线粒体稳态在归脾汤治疗MMA认知障碍中的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
线粒体代谢物MMA促进CREB1乙酰化在心肌缺血再灌注损伤的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于PINK1/Parkin通路调节线粒体自噬探讨归脾汤改善MMA认知障碍的作用机制
  • 批准号:
    82104929
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于共价三嗪骨架的Z型异质结材料及其高效光催化MMA 可控聚合
  • 批准号:
    2021JJ30795
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于MMA对混响室内壁入射声能角度分布的研究
  • 批准号:
    51508386
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
P(FPOSS-MMA-DMAEMA)三元共聚构建新型抗菌抗黏附人工晶状体材料的研究
  • 批准号:
    51403158
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
两亲性共聚物P(MMA-POEM)与PVDF共混膜的多层次结构控制与性能的研究
  • 批准号:
    20804034
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    8.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: WoU-MMA: Understanding the Physics and Electromagnetic Counterparts of Neutrino Blazars with Numerical Simulations
合作研究:WoU-MMA:通过数值模拟了解中微子耀变体的物理和电磁对应物
  • 批准号:
    2308090
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Standard Grant
WoU-MMA: Targeted Search for Binary Mergers with Multiple Harmonics in Gravitational Wave Data
WoU-MMA:引力波数据中多重谐波二元合并的定向搜索
  • 批准号:
    2309360
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
RUI: WoU-MMA: VERITAS Analysis Software and Active Galaxy Discovery Science
RUI:WoU-MMA:VERITAS 分析软件和活跃星系发现科学
  • 批准号:
    2310000
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Standard Grant
WoU-MMA: Operation of the HAWC Gamma Ray Observatory
WoU-MMA:HAWC 伽马射线天文台的运行
  • 批准号:
    2310104
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: WoU-MMA: Ultrahigh Energy Neutrinos with the Radio Neutrino Observatory in Greenland
合作研究:WoU-MMA:与格陵兰岛射电中微子观测站的超高能中微子
  • 批准号:
    2310125
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: WoU-MMA: Ultrahigh Energy Neutrinos with the Radio Neutrino Observatory in Greenland
合作研究:WoU-MMA:与格陵兰岛射电中微子观测站的超高能中微子
  • 批准号:
    2310129
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Standard Grant
WoU-MMA: Dwarf AGNs from Variability for the Origins of Seeds (DAVOS)
WoU-MMA:来自种子起源变异的矮 AGN(DAVOS)
  • 批准号:
    2308077
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CDS&E: WoU-MMA: The Treasure Map
CDS
  • 批准号:
    2308113
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Standard Grant
WoU-MMA: Enabling Multimessenger Astrophysics with Pulsar Timing Arrays
WoU-MMA:利用脉冲星定时阵列实现多信使天体物理学
  • 批准号:
    2309246
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: WoU-MMA: Askaryan Radio Array: A World-Class, Forward-Looking, and Dynamic Neutrino Astrophysics Observatory From 100 PeV
合作研究:WoU-MMA:阿斯卡扬射电阵列:100 PeV 的世界级、前瞻性、动态中微子天体物理观测站
  • 批准号:
    2310095
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.92万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了